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二極管的電容效應(yīng)

作者：佚名文章來(lái)源：本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊數(shù)：更新時(shí)間：2016/10/19

   二極管具有電容效應(yīng)。它的電容包括勢(shì)壘電容CB和擴(kuò)散電容CD。
   1．勢(shì)壘電容CB（Cr）
    前面已經(jīng)講過(guò)，PN結(jié)內(nèi)缺少導(dǎo)電的載流子，其電導(dǎo)率很低，相當(dāng)于介質(zhì)；而PN結(jié)兩側(cè)的P區(qū)、N區(qū)的電導(dǎo)率高，相當(dāng)于金屬導(dǎo)體。從這一結(jié)構(gòu)來(lái)看，PN結(jié)等效于一個(gè)電容器。
    事實(shí)上，當(dāng)PN結(jié)兩端加正向電壓時(shí)，PN結(jié)變窄，結(jié)中空間電荷量減少，相當(dāng)于電容"放電"，當(dāng)PN結(jié)兩端加反向電壓時(shí)，PN結(jié)變寬，結(jié)中空間電荷量增多，相當(dāng)于電容"充電"。這種現(xiàn)象可以用一個(gè)電容來(lái)模擬，稱為勢(shì)壘電容。勢(shì)壘電容與普通電容不同之處，在于它的電容量并非常數(shù)，而是與外加電壓有關(guān)。當(dāng)外加反向電壓增大時(shí)，勢(shì)壘電容減小；反向電壓減小時(shí)，勢(shì)壘電容增大。目前廣泛應(yīng)用的變?nèi)荻䴓O管，就是利用PN結(jié)電容隨外加電壓變化的特性制成的。
   2．?dāng)U散電容CD
    PN結(jié)正向偏置時(shí)，N區(qū)的電子向P區(qū)擴(kuò)散，在P區(qū)形成一定的非平衡載流子的濃度分布，即靠近PN結(jié)一側(cè)濃度高，遠(yuǎn)離PN結(jié)的一側(cè)濃度低。顯然，在P區(qū)積累了電子，即存貯了一定數(shù)量的負(fù)電荷；同樣，在N區(qū)也積累了空穴，即存貯了一定數(shù)即正電荷。當(dāng)正向電壓加大時(shí)，擴(kuò)散增強(qiáng)，這時(shí)由N區(qū)擴(kuò)散到P區(qū)的電子數(shù)和由P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)的空穴數(shù)將增多，致使在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)形成了電荷堆積，相當(dāng)于電容器的充電。相反，當(dāng)正向電壓減小時(shí)，擴(kuò)散減弱，即由N區(qū)擴(kuò)散到P區(qū)的電子數(shù)和由P區(qū)擴(kuò)散到N區(qū)的空穴數(shù)減少，造成兩個(gè)區(qū)域內(nèi)電荷的減少，、這相當(dāng)于電容器放電。因此，可以用一個(gè)電容來(lái)模擬，稱為擴(kuò)散電容。
    總之，二極管呈現(xiàn)出兩種電容，它的總電容Cj相當(dāng)于兩者的并聯(lián)，即Cj＝CB + CD。二極管正向偏置時(shí)，擴(kuò)散電容遠(yuǎn)大于勢(shì)壘電容 Cj≈CD ；而反向偏置時(shí)，擴(kuò)散電容可以忽略，勢(shì)壘電容起主要作用，Cj≈C

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